中國粉體網(wǎng)訊 高純氧化鋁粉體是指純度在99.99%以上、粒度均勻的超微細氧化鋁粉體材料，由于其優(yōu)良的物理、化學(xué)、光學(xué)、力學(xué)和熱學(xué)等性能而發(fā)展成為二十一世紀新材料中產(chǎn)量最大、產(chǎn)值最高、用途最廣的尖端材料之一，在化工、電子、機械、特種陶瓷等眾多領(lǐng)域都有廣泛的應(yīng)用。
LED藍寶石襯底是高純氧化鋁的代表性應(yīng)用
LED是世界照明行業(yè)的發(fā)展趨勢，據(jù)TrendForce集邦咨詢數(shù)據(jù)，2024年全球LED照明市場規(guī)模約達至609億美元（4000多億元人民幣）。LED芯片是通過外延技術(shù)將一層層材料變成氣態(tài)，沉積在一個基底上。LED用襯底材料主要包括藍寶石襯底、碳化硅襯底及硅襯底三種，其中藍寶石襯底因為在加工方法和加工成本等方面與另兩種襯底材料相比都有很大的優(yōu)勢而應(yīng)用最為廣泛。
藍寶石與三種常用襯底材料的性能比較
藍寶石襯底的優(yōu)勢主要表現(xiàn)在制備技術(shù)成熟、器件穩(wěn)定、透光率較好、不吸收可見光、價格適中等。目前全球80%的LED企業(yè)釆用藍寶石作為襯底材料。
藍寶石單晶即α-A2lO3單晶，是一種簡單配位型氧化物晶體。藍寶石晶體具有優(yōu)異的光學(xué)性能、機械性能和化學(xué)穩(wěn)定性，具有強度高、硬度大、耐沖刷等特點，可在接近2000℃高溫的惡劣條件下工作。近年來，隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對藍寶石晶體材料的尺寸和質(zhì)量不斷提出新的要求。作為生產(chǎn)藍寶石襯底材料用的氧化鋁的需求也不斷增長，市場前景廣闊。
藍寶石生長需要什么樣的氧化鋁？
LED用于生長藍寶石單晶的原料是高純氧化鋁微粉，但是由于微粉狀的氧化鋁顆粒堆積密度較小（一般小于1g/cm3），導(dǎo)致單爐裝料量小，影響生產(chǎn)效率，因此在實際生產(chǎn)中一般先通過處理使氧化鋁粉體致密化，即處理為顆粒料、餅料或結(jié)晶料，裝料后采用泡生法、提拉法、熱交換法等生長藍寶石單晶。
（1）高純氧化鋁顆粒料是通過將晶�；烊敫呒兦膀�(qū)體（勃姆石、氫氧化鋁等）之后再煅燒獲得。
顆粒料，來源：重慶任丙科技
（2）高純氧化鋁餅料是最常見的處理方法，這種餅料致密度更高，填裝更加方便。主要包括混料、壓制成型和燒結(jié)三個步驟制得。
（3）高純氧化鋁結(jié)晶料是利用焰熔法或冷坩堝下降法，使氧化鋁粉體生長成白色半透明狀的晶體塊料。
來源：重慶任丙科技
影響藍寶石單晶襯底材料性能的關(guān)鍵因素是原料氧化鋁粉體的雜質(zhì)含量、粒徑尺寸、粒度范圍，其中，原料氧化鋁粉的純度越高對藍寶石單晶襯底材料性能越有利。生產(chǎn)中一般采用99.999%以上高純氧化鋁粉體作為生長藍寶石單晶的原料。
（中國粉體網(wǎng)/山川）
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